施工方案、工艺及方法

第八章主要施工方案、施工工艺及方法

第一节总体施工方案

由于区间线路受具体的地形、场地等条件限制，采用明挖顺作法施工，由标段两头分别开设工作面，向中间推进。施工总体步骤见图8-1-1。

图8-1-1 总体施工步骤图

一、围护结构施工方案

围护结构采用钻孔灌注桩和水泥土搅拌桩形式，采用间隔钻进的方式，防止桩间土层坍塌或对已灌砼桩身造成损坏；水泥搅拌桩在灌注桩完成一段后开始施工，水泥土搅拌桩主要作为基坑周围截水墙止水，采用GZB-600型深层单轴搅拌机施工，桩径800mm，间隔施工，钢管支撑随开挖进度随时进行。

二、区间明挖法施工方案

开挖主要采用分段分层开挖、随挖随撑并在桩间喷射混凝土的方式，首层采用挖掘机开挖，其后采用绳索式抓斗吊机进行垂直开挖，基底预留人工清底层，至设计基底后进行箱体钢筋砼及防水施工。

三、防水工程施工方案

本标段防水施工是保证区间结构的重要环节和工序，为形成封闭的防水体系，施工时根据箱体施工的顺序，适时施工防水结构，并保证各段的搭接质量。

第二节围护结构施工工艺与施工方法

一、钻孔灌注桩施工

（一）、施工工艺

见钻孔灌注桩施工工艺流程图8-2-1。

（二）、施工方法

1、施工准备

在桩基施工前，清除桩基位置上的杂物，整平场地，用压路机碾压密实，使机械能顺利进场，且在施工中使钻机保持稳定。采用经纬仪测定桩孔位置，并埋设孔位护桩。

2、泥浆制备

选用优质膨润土造浆，泥浆性能技术指标满足表8-2-1规定。在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，并填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后妥善处理。

泥浆性能技术指标表8-2-1

3、埋设护筒

孔口护筒采用钢板制作，内径比桩身设计直径大100mm，护筒中心与桩位中心偏差≤20mm。护筒埋设准确竖直，护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差小于20mm，护筒竖向的倾斜度不大于1%。护筒深度超过杂质土层深度，且护筒底埋入原土深度≥200mm。采用人工开挖埋设护筒，护筒底部与土层相接处用粘土夯实，护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实，严防地表水顺该处渗入。顶部高出施工地面30cm。

4、成孔

钻进方式采用潜水钻机正循环成孔施工。钻机就位时用方木垫平，确保钻机定位准确、水平、稳定。钻机回转盘中心与护筒中心偏差控制在20mm以内。成孔过程中钻机塔架头部滑轮组，回转器与钻头始终保持在同一垂直线上，保证钻头在吊紧状态下钻进。

成孔直径必须达到设计桩径。成孔过程中孔内泥浆液面应保持稳定，且不低于自然地面30cm。

在相邻混凝土刚灌注完毕的邻桩旁成孔施工，其安全距离不小于4d，或最少时间间隔不少于36h。

正循环成孔的泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、泥浆泵等设施设备组成，并有排水、清洗、排废等设施。沉淀池不少于二个，可串联使用。每个容积不小于6m3。泥浆池的容积是钻孔容积的1.2～1.5倍。

钻进成孔后及时进行质量检查，成孔质量标准应符合表8-2-2规定。

钻进成孔质量标准表8-2-2

5、第一次清孔

清孔的目的是使孔底沉碴（虚土）、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求，为灌注混凝上创造良好的条件。钻孔至设计高程，经过检查孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后，将钻渣抽净。清孔采用泥浆循环或注入清水置换的方式清孔。清孔应符合下列规定：清孔后距孔底0.2m～1.0m处的泥浆比重控制在1.15～1.25，含砂率≤10%，粘度≤28%，灌注砼前，孔底沉碴厚度≤300mm。

6、吊放钢筋笼

钢筋笼严格按设计和规范要求制作，制作偏差应符合表8-2-3 规定。

钢筋笼制作偏差表8-2-3

钢筋笼的制作，除按设计要求外，采用导管法灌注水下混凝土时，灌注桩钢筋笼内径应比导管接头外径大100mm以上。分段制作的钢筋笼长度以5～8m为宜，钢筋笼在制作、运输、安装过程中采取保护措施，防止不可恢复的变形。钢筋骨架的保护层，通过螺旋筋上穿入中心开孔，厚5cm的圆形Ｃ30水泥砂浆垫块来保证，砂浆块按竖向每隔2m 设一道，每一道沿圆周穿入6个布置，最后视需要安装和固定声测管。

钢筋笼主筋采用对焊，分段用汽车吊吊入桩孔，牢固定位，以免在灌注砼过程中发生浮笼现象。钢筋笼吊放入孔时不得碰撞孔壁，其顶面标高、平面位置均应符合设计要求，误差不大于50mm。

7、导管安装

导管用Ф219mm的钢管，壁厚3mm，每节长2.0~5.0m，配1~2节长1.0~1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水，并对导管做水压和接头抗拉试验，并保证不漏水。砼浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置砼漏斗。

8、第二次清孔

在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，至浇注砼的时间间隙较长，孔底又会产生沉碴，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和

皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴。清孔标准是孔深达到设计要求，距孔底0.2m～1.0m处的泥浆比重复测在1.15～1.25，复测沉碴厚度在300mm以内，此时清孔完成，立即灌注砼。

9、灌注水下混凝土

混凝土满足如下要求：混凝土强度等级较设计强度提高，粗骨料采用碎石，粒径为5～20mm，砂用级配良好的中砂。混凝土水灰比在0.6以下，所用水泥标号不低于425号，水泥用量不小于370kg/m3，含砂率为40%~50%，塌落度18~20cm，扩散度为34~38cm。混凝土初凝时间为3~4h。

先灌入首批混凝土，首批混凝土要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。放开隔水球，隔水球预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口，当混凝土装满后，剪断铁丝，混凝土即下沉至孔底，排开泥浆，埋住导管口。随着浇注连续进行，随拔管，中途停歇时间不超过15min。在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以1.5~4m为宜，既不能小于1m也不能大于6m。专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土浇注记录。利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高1m，在浇注过程中，当导管内混凝土含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水；同时，对浇注过程中的一切故障均记录备案。在浇注将近结束时，在孔内注入适量水使孔内泥浆稀释，排出孔外，保证泥浆全部排出。

钻孔桩灌注充盈系数（实际灌注混凝土体积与设计桩身计算体积之比）不得小于1；一般土质为1.1；软土为1.2～1.3。

灌注混凝土时，同一配合的试块，每班不少于1组（三块），同时每根灌注桩不少于1组。